Question

10．糖酵解增强是绝大多数恶性肿瘤的典型特征，因此肿瘤患者的葡萄糖摄取明显增加，且代谢活动强的癌细胞摄取量大．在癌细胞培养中，荧光类似物2-N-2-脱氧葡萄糖（2-NBDG）与普通葡萄糖的吸收存在竞争性（如图所示）．细胞中荧光信号强，表示细胞吸收的2-NBDG 多．
现有甲、乙两种不同的乳腺癌细胞，且甲的代谢强度大于乙．欲验证这两种癌细胞的代谢强度及两种葡萄糖的吸收存在竞争性，请根据以下提供的材料用具，完善实验思路，预测实验结果并回答有关问题．
材料与用具：甲种乳腺癌细胞，乙种乳腺癌细胞，细胞培养液，普通葡萄糖溶液，生理盐水，2-NBDG，培养皿若干，CO₂培养箱等．（注：荧光测量的具体方法不作要求）
（1）完善实验思路：
①取若干培养皿，均分为4组．各组加入的试剂和接种的细胞如表：

组别	A	B	C	D	说明
细胞培养液	+	+	+	+	用“+”表示加入 用“-”表示不加
普通葡萄糖溶液	+	+	-	-
生理盐水	-	-	+	+
2-NBDG溶液	+	+	+	+
甲种乳腺癌细胞	+	-	+	-
乙种乳腺癌细胞	-	+	-	+

②各组置于温度等条件适宜的CO₂培养箱培养；
③一段时间后，检测各组细胞的荧光强度，并作记录和统计分析．
（2）设计表格，并将预期实验结果填在表格中．（荧光强度用“+”表示，荧光强度越 大，“+”数越多，荧光强度最弱用“1+”表示，最强用“4+”表示）甲、乙乳腺癌细胞的代谢强度和2-NBDG吸收实验结果

组别	A	B	C	D
荧光强度	2+（或3+）	1+	4+	2+（或3+）

注：表格名称，组别和荧光强度，C组最强和B组最弱．
（3）根据实验结果，请从细胞结构的角度推测，癌细胞培养时，2-NBDG与普通葡萄糖的吸收会发生竞争的原因是细胞膜上转运2-NBDG与普通葡萄糖的载体蛋白是同一种．

Answer 1

分析 分析曲线图可知，普通葡萄糖的吸收量越大，荧光类似物2-N-2-脱氧葡萄糖（2-NBDG）的吸收量越小．癌细胞培养时，由于细胞膜上转运2-NBDG与普通葡萄糖的载体蛋白是同一种，因此2-NBDG与普通葡萄糖的吸收会发生竞争．

解答 解：（1）实验思路：①取若干培养皿，均分为4组．各组加入的试剂和接种的细胞如表；②各组置于温度等条件适宜的CO₂培养箱培养；③一段时间后，检测各组细胞的荧光强度，并作记录和统计分析．
（2）甲、乙乳腺癌细胞的代谢强度和2-NBDG吸收实验结果中，C组最强和B组最弱，具体情况见答案．
（3）根据实验结果，从细胞结构的角度看，癌细胞培养时，由于细胞膜上转运2-NBDG与普通葡萄糖的载体蛋白是同一种，因此2-NBDG与普通葡萄糖的吸收会发生竞争．
故答案为：
（1）②各组置于温度等条件适宜的CO₂培养箱培养
③一段时间后，检测各组细胞的荧光强度，并作记录和统计分析．
（2）甲、乙乳腺癌细胞的代谢强度和2-NBDG吸收实验结果

组别	A	B	C	D
荧光强度	2+（或 3+）	1+	4+	2+（或3+）

注：表格名称，组别和荧光强度，C组最强和B组最弱
（3）细胞膜上转运2-NBDG与普通葡萄糖的载体蛋白是同一种

点评 本题结合实验，考查恶性肿瘤治疗的相关实验知识，意在考查学生理解所学知识的要点和综合运用所学知识分析问题的能力，具备对实验现象和结果进行解释、分析的能力．属于考纲理解层次的考查．